一种无磁性、高强度织构镍基合金复合基带的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105499542A(43)申请公布日2016.04.20(21)申请号201510956230.XB21B1/38(2006.01)(22)申请日2015.12.21(71)申请人河南师范大学地址453007河南省新乡市牧野区建设东路46号(72)发明人刘志勇黎文峰楚庄刘海瑞何庭伟(74)专利代理机构新乡市平原专利有限责任公司41107代理人路宽(51)Int.Cl.B22D19/16(2006.01)B22D7/02(2006.01)C22F1/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称一种无磁性、高强度织构镍基合金复合基带的制备方法(57)摘要本发明公开了一种无磁性、高强度织构镍基合金复合基带的制备方法，将钨的原子百分含量为9%~10%的镍钨合金坯锭表面清洗后固定在底注式浇注系统内作为复合坯锭的芯层，将镍块和钒块按照钒的原子百分含量为9%进行配比，将配比后的混合材料置于电磁感应真空熔炼炉中熔炼，将精炼完的液态镍钒合金材料浇注到浇注系统内，液态镍钒合金材料充满型腔得到层状复合铸锭，该复合铸锭分为三层，外层材料均为钒的原子百分含量为9%的镍钒合金，芯层为钨的原子百分含量为9%~10%的镍钨合金，对复合铸锭进行适当热处理，然后进行大变形量冷轧及再结晶退火制得无磁性、高强度的织构镍基合金复合基带，该方法简单易操作，成本低，适合工业化生产。CN105499542ACN105499542A权利要求书1/1页1.一种无磁性、高强度织构镍基合金复合基带的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S100：浇注系统的设计和制备步骤S101：将采用真空感应熔炼获得的钨的原子百分含量为9%~10%的镍钨合金经过高温锻造及热轧得到镍钨合金坯锭，再将镍钨合金坯锭机械打磨去掉氧化皮，表面清洗后得到芯层材料；步骤S102：将步骤S101得到的芯层材料焊接在固定支架的中部；步骤S103：将步骤S102得到的固定支架用水泥砌在铸型上，其中芯层材料位于两侧的铸型之间；步骤S104：将步骤S103得到的铸型用水泥砌在内部设有浇道的耐火材料一侧，其中芯层材料两侧的型腔与耐火材料内部的浇道相通，流槽用水泥砌在内部设有浇道的耐火材料另一侧，其中流槽与耐火材料内部的浇道相通，流槽的开口上端设计有漏斗状浇口杯；步骤S200：复合铸锭的制备步骤S201：将镍块和钒块按照钒的原子百分含量为9%进行配比；步骤S202：将步骤S201得到的混合材料置于电磁感应真空熔炼炉中熔炼；步骤S203：将经过步骤S202熔炼获得的液态镍钒合金材料浇注到步骤S104得到的浇注系统内，液态镍钒合金材料充满整个型腔，待冷却后脱模并切掉四周的余料得到复合铸锭，该复合铸锭分为三层，外层均为钒的原子百分含量为9%的镍钒合金，芯层为钨的原子百分含量为9%~10%的镍钨合金；步骤S300：复合铸锭的低温热处理步骤S301：将步骤S203中得到的层状复合铸锭在900℃进行热处理，保温2~4小时；步骤S400：复合铸锭的冷轧及再结晶热处理步骤S401：将经过步骤S301处理得到的复合铸锭进行大变形量冷轧得到冷轧复合基带，道次变形量为2%~15%，总变形量为95%；步骤S402：将经过步骤S401处理的冷轧复合基带在氮气和氢气的混合气体中进行再结晶热处理得到无磁性、高强度织构镍基合金复合基带，其中氮气与氢气的混合气体中氢气的体积分数为10%，再结晶热处理工艺为1100~1150℃保温1.5小时。2CN105499542A说明书1/4页一种无磁性、高强度织构镍基合金复合基带的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种无磁性、高强度织构镍基合金复合基带的制备方法，属于高温涂层超导体强韧化织构金属基带技术领域。背景技术[0002]钇系涂层超导材料与第一代铋系超导线材相比其具有高的不可逆场和高的载流能力，因此更具有竞争力，更有希望实现商业化生产并大规模应用的一种超导材料。由美国橡树岭国家实验室发明的压延辅助双轴织构基带制备技术即RABiTS技术是目前国内外学者研究的主要技术路线之一。RABiTS技术是通过对金属基底的大形变量轧制及热处理以获得锐利的立方织构，再通过缓冲层将立方织构传递给外层的YBCO超导层，而作为涂层导体用的织构金属基带是RABiTS技术路线中制备高性能超导带材的关键，其中，镍钨合金基带由于其良好的综合性能，受到了国内外学者的广泛关注，目前，Ni5W合金基带已经商业化生产，但是由于其在液氮温区的铁磁性和低的屈服强度，使得基于RABiTS路线制备的第二代高温涂层超导带材进一步的广泛应用受到了一定的限制。而研究发现层状复合基带可以降低基带整体的磁性能并提高屈服强度，因此层状复合基带的研究是解决以上问题的有